實現晶片管腳功能互換的電路及晶片的製作方法
2023-05-26 08:32:01
專利名稱：實現晶片管腳功能互換的電路及晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及實現功能互換的電路，尤其涉及一種實現晶片管腳功能互換的電路及其晶片。
背景技術：
圖1所示為晶片外部管腳與內部電路單元對應關係示意圖，晶片的外部管腳A與晶片的內部電路通過信號端1連通，晶片的外部管腳B與晶片的內部電路通過信號端2連通。管腳A的輸入信號通過信號端1輸入到晶片的內部電路進行處理，管腳A的輸出信號由晶片的內部電路產生，經信號端1輸出到管腳A；管腳B的輸入信號通過信號端2輸入到晶片的內部電路進行處理，管腳B的輸出信號由晶片的內部電路產生，經信號端2輸出到管腳B。
在晶片的設計過程中，需要不斷改進晶片的設計，同一種晶片可能會有不同的版本，不同版本間的同一種晶片的管腳排列方式有時並不完全一致。
由於晶片的應用環境並不一定隨著晶片的版本升級而加以改變，因此在實際應用中有時會出現因晶片應用環境的限制而導致晶片管腳排列無法兼容的問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種實現晶片管腳功能互換的電路及具有管腳互換功能的晶片，以解決現有技術中因晶片應用環境的限制而導致晶片管腳排列無法兼容的問題。
為解決上述問題，本發明提供以下技術方案
一種實現晶片管腳功能互換的電路，用於交換晶片的第一管腳和第二管腳功能，該電路至少包括交換單元，該交換單元具有控制第一管腳和第二管腳功能交換的互換選擇端；第一、第二、第三、第四信號端，用於輸入和/或輸出信號；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一信號端與第三信號端連通，所述第二信號端與所述第四信號端連通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一信號端與所述第四信號端連通，所述第二信號端與所述第三信號端連通。
所述交換單元包括相同的第一、第二選通器；所述第一信號端的信號分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)與第三信號端連接，第一、第二選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一、第二選通器的第一輸入端(S1)分別被選通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一、第二選通器的第二輸入端(S2)分別被選通。
所述交換單元包括相同的第一、第二、第三和第四選通器，以及用於隔離輸入、輸出信號的多個緩衝器；所述第一信號端的輸入信號通過緩衝器(5)分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號通過緩衝器(8)分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(9)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(11)與第三信號端連接；所述第三信號端的輸入信號通過緩衝器(12)分別輸入第三選通器的第二輸入端(S2)和第四選通器的第一輸入端(S1)，所述第四信號端的輸入信號通過緩衝器(10)分別輸入第三選通器的第一輸入端(S1)和第四選通器的第二輸入端(S2)，第三選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(6)與第二信號端連接，第四選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(7)與第一信號端連接，第一、第二、第三、第四選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一、第二、第三、第四選通器的第一輸入端(S1)分別被選通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一、第二、第三、第四選通器的第二輸入端(S2)分別被選通。
一種具有管腳互換功能的晶片，包括多個管腳，與管腳連接的內部電路單元；該晶片還包括用於交換第一管腳和第二管腳功能的交換單元，該交換單元具有控制第一管腳和第二管腳功能交換的互換選擇端；第一、第二、第三和第四信號端，其中兩個信號端分別連接第一和第二管腳，另外兩個信號端分別連接內部電路單元；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一信號端與所述第三信號端連通，所述第二信號端與所述第四信號端連通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一信號端與所述第四信號端連通，所述第二信號端與所述第三信號端連通。
所述第一、第二管腳為單向信號輸入管腳，所述第一、第二信號端分別與所述第一、第二管腳連接，所述第三、第四信號端與所述內部電路單元連接；或者，所述第一、第二管腳為單向信號輸出管腳，所述第三、第四信號端分別與所述第一、第二管腳連接，所述第一、第二信號端與所述內部電路單元連接。
所述交換單元包括相同的第一、第二選通器；所述第一信號端的信號分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)與第三信號端連接，第一、第二選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一、第二選通器的第一輸入端(S1)分別被選通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一、第二選通器的第二輸入端(S2)分別被選通。
所述第一、第二管腳為雙向信號管腳，所述第一、第二信號端分別與所述第一、第二管腳連接，所述第三、第四信號端分別與所述內部電路單元連接。
所述交換單元包括相同的第一、第二、第三和第四選通器，以及用於隔離輸入、輸出信號的多個緩衝器；所述第一信號端的輸入信號通過緩衝器(5)分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號通過緩衝器(8)分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(9)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(11)與第三信號端連接；所述第三信號端的輸入信號通過緩衝器(12)分別輸入第三選通器的第二輸入端(S2)和第四選通器的第一輸入端(S1)，所述第四信號端的輸入信號通過緩衝器(10)分別輸入第三選通器的第一輸入端(S1)和第四選通器的第二輸入端(S2)，第三選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(6)與第二信號端連接，第四選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(7)與第一信號端連接，第一、第二、第三、第四選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一管腳通過第一、第三信號端與內部電路單元連通，所述第二管腳通過第二、第四信號端與內部電路單元連通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一管腳通過第一、第四信號端與內部電路單元連通，所述第二管腳通過第二、第三信號端與內部電路單元連通。
由於本發明採用了以上技術方案，故具有以下優點本發明的實現晶片管腳功能互換的電路及晶片採用交換單元將需要交換位置的兩個管腳的輸入信號和輸出信號分別交換，解決了現有技術中因晶片應用環境的限制而導致晶片管腳排列無法兼容的問題，本發明的電路結構簡單，設計巧妙，通過互換選擇端的電平高低來決定是否進行管腳功能互換。
圖1為現有技術中晶片外部管腳與內部電路對應關係示意圖；圖2為晶片管腳功能互換電路的電路原理圖；圖3為具有管腳互換功能的晶片的結構原理圖；圖4為交換單元由兩個選通器構成的原理示意圖；圖5、圖6為包含圖4所示交換單元的晶片結構示意圖；圖7為包含具有四個選通器的交換單元的晶片結構示意圖。
具體實施例方式
為了實現不同版本的同一種晶片相互之間管腳排列兼容，必須使晶片的管腳排列方式與需要兼容的晶片管腳排列方式相一致，本發明採用交換單元將需要交換位置的A、B兩個管腳的信號交換，A、B管腳是否進行功能互換通過互換選擇端接到電源或者地端來進行選擇。
如圖2所示，本發明的管腳功能交換電路用於交換晶片的管腳A和管腳B的功能，該電路至少包括交換單元，該交換單元具有用於控制管腳A和管腳B功能交換的互換選擇端和第一、第二、第三、第四信號端。
當互換選擇端為低電平時，如圖2中實線所示，交換單元的第一信號端與第三信號端連通，第二信號端與第四信號端連通；當互換選擇端為高電平時，如圖2中虛線所示，交換單元的第一信號端與第四信號端連通，第二信號端與第三信號端連通。
具有管腳互換功能的晶片的結構如圖3所示，該晶片具有管腳A和管腳B，其結構至少包括交換單元和內部電路單元，管腳A和管腳B分別通過一個信號端與交換單元連接，交換單元與內部電路單元之間通過兩個信號端連接。
如圖4所示，第一、第二、第三、第四信號端所傳輸的信號均為單向信號時，交換單元採用了兩個相同的選通器，第一信號端的信號分別輸入選通器1的輸入端S2和選通器2的輸入端S1，第二信號端的信號分別輸入選通器1的輸入端S1和選通器2的輸入端S2，選通器1的選通輸出端D與第四信號端連接，選通器2的選通輸出端D與第三信號端連接，選通器1和選通器2的控制端C分別與互換選擇端連接。
如圖5所示，若管腳A和管腳B的信號為單向輸入信號時，第一信號端與管腳A連接，第二信號端與管腳B連接，第三、第四信號端與內部電路單元連接。在這種情況下，當互換選擇端與晶片的地端VSS連接時，互換選擇端為低電平，選通器1和選通器2的C端為低電平，選通器1和選通器2的輸入端S1分別被選通，選通器1的選通輸出端D將管腳B的輸入信號輸入到第四信號端，選通器2的選通輸出端D將管腳A的輸入信號輸入到第三信號端；當互換選擇端與晶片的電源管腳VDD連接時，互換選擇端為高電平，選通器1和選通器2的C端為高電平，選通器1和選通器2的輸入端S2分別被選通，選通器1的選通輸出端D將管腳A的輸入信號輸入到第四信號端，選通器2的選通輸出端D將管腳B的輸入信號輸入到第三信號端。
如圖6所示，若管腳A和管腳B的信號為單向輸出信號時，第三信號端與管腳A連接，第四信號端與管腳B連接，第一、第二信號端與內部電路單元連接。在這種情況下，當互換選擇端與晶片的地端VSS連接時，互換選擇端為低電平，選通器1和選通器2的C端為低電平，選通器1和選通器2的輸入端S1分別被選通，選通器1的選通輸出端D將第二信號端的輸入信號輸入到第四信號端，選通器2的選通輸出端D將第一信號端的輸入信號輸入到第三信號端；當互換選擇端與晶片的電源管腳VDD連接時，互換選擇端為高電平，選通器1和選通器2的C端為高電平，選通器1和選通器2的輸入端S2分別被選通，選通器1的選通輸出端(D)將第一信號端的信號輸入到第四信號端，選通器2的選通輸出端D將第二信號端的輸入信號輸入到第三信號端。
如圖7所示，第一、第二、第三、第四信號端所傳輸的信號均為雙向信號時，在這種情況下，交換單元採用了四個相同的選通器和若干緩衝器，第一、第二信號端分別與第一、第二管腳連接，第三、第四信號端分別與內部電路單元連接。
第一信號端的輸入信號通過緩衝器5分別輸入選通器1的輸入端S2和選通器2的輸入端S1，第二信號端的信號通過緩衝器8分別輸入選通器1的輸入端S1和選通器2的輸入端S2，選通器1的選通輸出端D通過緩衝器9與第四信號端連接，選通器2的選通輸出端D通過緩衝器11與第三信號端連接；第三信號端的輸入信號通過緩衝器12分別輸入選通器3的輸入端S2和選通器4的輸入端S1，第四信號端的輸入信號通過緩衝器10分別輸入選通器3的輸入端S1和選通器4的輸入端S2，選通器3的選通輸出端D通過緩衝器6與第二信號端連接，選通器4的選通輸出端D通過緩衝器7與第一信號端連接，第一、第二、第三、第四選通器的控制端C分別與互換選擇端連接。
當互換選擇端與晶片的地端VSS連接時，互換選擇端為低電平，選通器1～4的C端為低電平，選通器1～4的輸入端S1分別被選通，選通器2的選通輸出端D將管腳A的輸入信號輸入到第三信號端，由第三信號端將信號輸入給晶片的內部電路單元；選通器1的選通輸出端D將管腳B的輸入信號輸入到第四信號端，由第四信號端將信號輸入給晶片的內部電路單元；選通器3的選通輸出端D將第四信號端的輸入信號輸入第二信號端，由第二信號端輸入給管腳B，選通器3的選通輸出端D將第三信號端的輸入信號輸入給第一信號端，由第三信號端輸入給管腳A。
當互換選擇端與晶片的電源管腳VDD連接時，互換選擇端為高電平，選通器1～4的C端為高電平，選通器1～4的輸入端S2分別被選通，選通器1的選通輸出端D將管腳A的輸入信號輸入到第四信號端，由第四信號端將信號輸入晶片的內部電路單元，選通器2的選通輸出端D將管腳B的輸入信號輸入到第三信號端，由第三信號端將信號輸入晶片的內部電路單元；選通器4的選通輸出端D將第四信號端的輸入信號輸入到第一信號端，由第一信號端將該信號輸入給管腳A，選通器3的選通輸出端D將第三信號端的輸入信號輸入到第二信號端，由第三信號端將該信號輸入給管腳B。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求
1.一種實現晶片管腳功能互換的電路，用於交換晶片的第一管腳和第二管腳功能，其特徵在於該電路至少包括交換單元，該交換單元具有控制第一管腳和第二管腳功能交換的互換選擇端；第一、第二、第三、第四信號端，用於輸入和/或輸出信號；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一信號端與第三信號端連通，所述第二信號端與所述第四信號端連通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一信號端與所述第四信號端連通，所述第二信號端與所述第三信號端連通。
2.根據權利要求1所述的實現晶片管腳功能互換的電路，其特徵在於所述交換單元包括相同的第一、第二選通器；所述第一信號端的信號分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)與第三信號端連接，第一、第二選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一、第二選通器的第一輸入端(S1)分別被選通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一、第二選通器的第二輸入端(S2)分別被選通。
3.根據權利要求1所述的實現晶片管腳功能互換的電路，其特徵在於所述交換單元包括相同的第一、第二、第三和第四選通器，以及用於隔離輸入、輸出信號的多個緩衝器；所述第一信號端的輸入信號通過緩衝器(5)分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號通過緩衝器(8)分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(9)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(11)與第三信號端連接；所述第三信號端的輸入信號通過緩衝器(12)分別輸入第三選通器的第二輸入端(S2)和第四選通器的第一輸入端(S1)，所述第四信號端的輸入信號通過緩衝器(10)分別輸入第三選通器的第一輸入端(S1)和第四選通器的第二輸入端(S2)，第三選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(6)與第二信號端連接，第四選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(7)與第一信號端連接，第一、第二、第三、第四選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一、第二、第三、第四選通器的第一輸入端(S1)分別被選通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一、第二、第三、第四選通器的第二輸入端(S2)分別被選通。
4.一種具有管腳互換功能的晶片，包括多個管腳，與管腳連接的內部電路單元；其特徵在於該晶片還包括用於交換第一管腳和第二管腳功能的交換單元，該交換單元具有控制第一管腳和第二管腳功能交換的互換選擇端；第一、第二、第三和第四信號端，其中兩個信號端分別連接第一和第二管腳，另外兩個信號端分別連接內部電路單元；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一信號端與所述第三信號端連通，所述第二信號端與所述第四信號端連通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一信號端與所述第四信號端連通，所述第二信號端與所述第三信號端連通。
5.根據權利要求4所述的具有管腳互換功能的晶片，其特徵在於所述第一、第二管腳為單向信號輸入管腳，所述第一、第二信號端分別與所述第一、第二管腳連接，所述第三、第四信號端與所述內部電路單元連接；或者，所述第一、第二管腳為單向信號輸出管腳，所述第三、第四信號端分別與所述第一、第二管腳連接，所述第一、第二信號端與所述內部電路單元連接。
6.根據權利要求5所述的具有管腳互換功能的晶片，其特徵在於所述交換單元包括相同的第一、第二選通器；所述第一信號端的信號分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)與第三信號端連接，第一、第二選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一、第二選通器的第一輸入端(S1)分別被選通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一、第二選通器的第二輸入端(S2)分別被選通。
7.根據權利要求4所述的具有管腳功能互換電路的晶片，其特徵在於所述第一、第二管腳為雙向信號管腳，所述第一、第二信號端分別與所述第一、第二管腳連接，所述第三、第四信號端分別與所述內部電路單元連接。
8.根據權利要求7所述的具有管腳功能互換電路的晶片，其特徵在於所述交換單元包括相同的第一、第二、第三和第四選通器，以及用於隔離輸入、輸出信號的多個緩衝器；所述第一信號端的輸入信號通過緩衝器(5)分別輸入第一選通器的第二輸入端(S2)和第二選通器的第一輸入端(S1)，所述第二信號端的信號通過緩衝器(8)分別輸入第一選通器的第一輸入端(S1)和第二選通器的第二輸入端(S2)，第一選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(9)與第四信號端連接，第二選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(11)與第三信號端連接；所述第三信號端的輸入信號通過緩衝器(12)分別輸入第三選通器的第二輸入端(S2)和第四選通器的第一輸入端(S1)，所述第四信號端的輸入信號通過緩衝器(10)分別輸入第三選通器的第一輸入端(S1)和第四選通器的第二輸入端(S2)，第三選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(6)與第二信號端連接，第四選通器的選通輸出端(D)通過緩衝器(7)與第一信號端連接，第一、第二、第三、第四選通器的控制端(C)分別與互換選擇端連接；所述互換選擇端為第一電平時，所述第一管腳通過第一、第三信號端與內部電路單元連通，所述第二管腳通過第二、第四信號端與內部電路單元連通；所述互換選擇端為第二電平時，所述第一管腳通過第一、第四信號端與內部電路單元連通，所述第二管腳通過第二、第三信號端與內部電路單元連通。
全文摘要
本發明公開了一種實現晶片管腳功能互換的電路及晶片，電路用於交換晶片的第一管腳和第二管腳功能，該電路至少包括交換單元，該交換單元具有控制第一管腳和第二管腳功能交換的互換選擇端和第一、第二、第三、第四信號端；互換選擇端為第一電平時，第一信號端與第三信號端連通，第二信號端與第四信號端連通；互換選擇端為第二電平時，第一信號端與第四信號端連通，第二信號端與第三信號端連通；晶片包括多個管腳和內部電路單元，還包括用於交換第一管腳和第二管腳功能的交換單元，交換單元具有互換選擇端和第一、第二、第三和第四信號端，其中兩個信號端分別連接第一和第二管腳，另外兩個信號端分別連接內部電路單元。
文檔編號G06F13/16GK1645603SQ200410102549
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月24日 優先權日2004年12月24日
發明者腰健勳, 張韻東, 朱軍, 李國新 申請人:北京中星微電子有限公司